[FPGA状态机二段式] - 使用Verilog HDL实现

[FPGA状态机二段式] - 使用Verilog HDL实现

状态机是数字电路设计中非常重要的概念，因为它能够描述信号处理过程中的状态转移和条件判断。在FPGA设计中，状态机常常应用于控制逻辑的实现。本文将介绍使用Verilog语言实现FPGA状态机的二段式方法。

二段式状态机是由两个状态机组成的，其中一个是状态寄存器，另一个是状态转移逻辑。状态寄存器用来存储当前的状态，状态转移逻辑通过检测输入信号和当前的状态来决定下一个状态。

以下是一个简单的二段式状态机的代码示例：

module fsm (
  input      clk,
  input      rst_n,
  input      in,
  output reg out
);
 
enum logic [1:0] {S0, S1, S2} state, next_state;
 
always_ff @(posedge clk or negedge rst_n) begin
  if (!rst_n) begin
    state      <= S0;
    out        <= 1'b0;
  end else begin
    state      <= next_state;
    out        <= (state == S2);
  end
end
 
always_comb begin
  case (state)
    S0: if (in) next_state = S1; else next_state = S0;
    S1: if (!in) next_state = S2; else next_state = S1;
    S2: if (in)